Хирургические Labyrinthectomy крысы учиться вестибулярной системы

Резюме

Этот протокол описывает хирургического labyrinthectomy крысу, которая является полезным методом для изучения вестибулярной системы.

Аннотация

Для изучения вестибулярной системы или процесса вестибулярного компенсации, были разработаны ряд методов повредить вестибулярного аппарата, включая хирургические или химических labyrinthectomy и вестибулярные neurectomy. Хирургические labyrinthectomy представляет собой относительно простой, надежный и быстрый метод. Здесь мы описываем хирургической техники для labyrinthectomy крыса. Заушной разрез под общим наркозом для предоставления внешнего слухового канала и барабанной перепонки, после чего барабанной перепонки и косточек, удаляются без стремени. Стремя артерии, который расположен между стремени и овальное окно, является структурой уязвимых и должны быть сохранены для получения четких операционного поля. Отверстие для fenestrate прихожая производится с 2.1-мм сверло-Бур превосходит стремени. Затем 100% этанол вводится через это отверстие и наддува несколько раз. Дотошный диссекция под микроскопом и тщательный контроль свертываемости крови необходимы для получения надежных результатов. Симптомы вестибулярного потери, такие как нистагм, наклоняя голову и подвижного движения, видны сразу же после операции. Rotarod или ротации Председателя тест может использоваться для объективно и количественно оценить вестибулярной функции.

Введение

Вестибулярные орган имеет важное значение для контроля баланса и глаз. Нормальной вестибулярные функции зависит от симметричной афферентные сигналы от вестибулярных органов в двух внутренний уши. Вестибулярные гипофункция или потери вызывает головокружение, нистагм и постурального дисбаланса. После острого повреждения вестибулярные функции восстанавливаются спонтанно в течение нескольких дней, процесс, известный как вестибулярная компенсации^1,2. Вестибулярные компенсации статического дефицита является процесс восстановления, относящиеся к несбалансированности спонтанной активности отдыха между ипсилатерального и контралатерального вестибулярных ядер. Вестибулярные компенсации динамических дефицита достигается главным образом через сенсорные и поведенческих замен (с помощью визуального или соматосенсорная входов)³. Эти процессы являются привлекательными для пластичности нейрональных исследования^4,5.

Ряд методов были разработаны для изучения вестибулярной системы и механизмы, лежащие в основе пластичность нейронов при вестибулярной компенсации, таких как хирургические и химических labyrinthectomy и вестибулярные neurectomy^{5,6 ,,78}. Вестибулярные neurectomy является определенным образом побудить полной вестибулярного потери, но это более сложные и инвазивные процедуры и может вызвать повреждение мозга^8,9. Этот метод требует больше хирургических навыков и занимает больше времени, чем labyrinthectomy. Химических labyrinthectomy, включая гентамицина, arsanilate и тетракаина, легче и может дать надежные результаты^10,,1112. Однако улитки также может быть поврежден и вестибулярные потеря может развиваться с течением времени¹¹. Кроме того воздействие химических веществ в мозге, который должен быть сохранен для точной оценки, являются неясными. Хирургические labyrinthectomy был впервые представлен в исследованиях на животных в 1842 году¹⁵ и впервые сообщалось в крыса в 1936 году¹⁶. Этот метод был использован с тех пор во многих животных исследования^5,,1718,19. Хирургические labyrinthectomy является конкретной, надежный и относительно простой метод. ^{13 , 14} . Кроме того, симптомы поражения вестибулярного видны сразу же после операции. Здесь мы описываем наши хирургической техники для labyrinthectomy крыса.

протокол

Это исследование было проведено в соответствии с институциональной животное уход и использование Комитета из Сеула Национальной университетской больницы (14-0148-C1A1), которая аккредитована ассоциации оценки и аккредитации лабораторных животных уход Международная.

Примечание: Были проведены эксперименты на крысах Sprague-Dawley (SD) 7-8 недель старых (200/250 g). Каждое животное было акклиматизировались в лабораторных условиях за 1 неделю до начала эксперимента. Животные были размещены в комнате под контролем температуры и влажности с константой 12-h:12-h свет: темные цикл с свободный доступ к продовольствию и воде.

1. Labyrinthectomy

1. Обложка газобетона хирургических инструментов стерильной салфеткой. Продезинфицируйте зоне с 70% этиловом спирте. Используйте стерильные Пелерина и поддерживать стерильные условия во время операции.
2. Носить платье, маска (для покрытия носа и рта), крышка (для покрытия головы) и стерильные перчатки. Хирургические инструменты только должны соприкасаться с стерильных поверхностей.
3. Придать tiletamine-zolazepam анестезии (40 мг/кг массы тела) внутримышечно в медиальной бедра или внутрибрюшинно и ксилазина (10 мг/кг массы тела) внутримышечно или внутрибрюшинно.
   Примечание: Другие общей анестезии, в том числе изофлюрановая ингаляции, могут также быть использованы.
4. Место крысы на потепление площадку (первоначально устанавливается при 42 ° C). Применять мазь смазка глаз на обоих глазах крысы предотвратить сухость глаз под наркозом.
5. Место крысы на его правой стороне. Бритье мех в области хирургического с машинки для стрижки волос. Лечить сайт с 70% этиловом спирте.
6. Inject 1% лидокаина гидрохлорида подкожно в левой заушной области.
7. С помощью лезвием скальпеля #15, делают разрез заушные см ~5.0. Отдельных мышц и фасции, чтобы разоблачить внешний слуховой канал с диафрагмой ножницы (рис. 1A). Слегка откройте внешний слуховой канал с помощью лезвия #15 или Ирис ножницы (рис. 1B). Широко предоставляют барабанной перепонки (рис. 2A).
8. Под микроскопом (7,5 X или 12,5 X) удалите барабанной перепонки и косточек за исключением стремени, используя пинцет. Отсоедините мышцы на хребте lambdoidal лезвие #15 или Ирис ножницами (рис. 2B).
9. С помощью сверла на низкой скорости (< 3000 об/мин) с алмазным бором (2.1 или 1,4 мм), дрель барабанные буллы кости вокруг точки выхода лицевого нерва (рис. 3A). Определите stapedial артерии. Будьте осторожны, чтобы не повредить stapedial артерии в процессе бурения.
10. Продолжить бурение прихожую превосходит stapedial артерии и разоблачить круглое окно и костлявые бокового канала. Откройте боковые полукружных канала вблизи ее ампула. Продолжить, бурение в плоскости бокового канала и сверлить ампула Улучшенный полукружных канала.
11. Аспирационная содержимое вестибюль с помощью иглы 18-G или 22-G. Инъецируй и аспирационная 1 см³ 100% этанола 3 x.
12. Закройте мышцы и кожу в два слоя с простыми Прерванный швами.
13. Не оставляйте животное без присмотра, до тех пор, пока он сознание достаточно для поддержания грудной recumbency. Согревались крысы до тех пор, пока она пробуждает, используя грелку или тепла лампы. После пробуждения, переместите крысы индивидуальной клетке в номере обычных условий окружающей среды.
14. Применять антибиотики (например, Cefazoline 20 мг/кг, триметоприм сульфонамид 100 мкл подкожно, или пенициллин 300 000 МЕ) на день 1; анальгетик (не опиоидом; например, Metacam 2 мг/кг, Carprofen 5 мг/кг подкожно) также может быть задано.

2. Шам хирургии

1. Для хирургии Шам, как элемент управления, выполните те же хирургические и послеоперационные процедуры (в соответствии с разделом 1), включая воздействие на внешний слуховой канал и барабанной перепонки (шаг 1.7), удаление барабанной перепонки и косточки и отряд мышц на lambdoidal хребта (шаг 1.8), но не открывайте полукружных канала и придать этанола.

3. Проверьте потеря вестибулярные функции

Примечание: Потеря вестибулярные функции можно оценить с помощью тестов любой поведенческих или вестибулярной функции. ^{13 , 17 , 18} поведенческие тесты включают в себя оценки постурального асимметрии и нистагм.

1. Определите постуральной асимметрия, которая включает в себя спонтанное или вызвала баррель прокатки, падение на левой стороне, или передвигаться во время склоняется в сторону пораженного¹⁸. Смотрите видео 1.
2. Идентифицировать нистагм путем визуального осмотра движения добровольных глаз. Когда спонтанный нистагм отсутствует в состоянии покоя, слоеное воздуха нежно на голову животного¹⁸. Смотрите видео 2.

Результаты

Успех операции был подтвержден поведенческие тесты. Все животные выставляются типичное поведение односторонних потери вестибулярной функции. Спонтанное подвижного ствола проявляется сразу же после операции, будучи вызваны слоеного воздуха над головы или легкого п?...

Обсуждение

Этот метод является полезным метод для создания потери внезапной, постоянного и полного вестибулярной функции. Это может использоваться для изучения вестибулярной патологии, например, вестибулярный неврит, акустических опухоли и болезнь Меньера. Многие исследования использовали это...

Материалы

Name	Company	Catalog Number	Comments
ASPIRATOR KB-012	KOH BONG & CO., LTD.	KB-012	Medical aspirator
Blade: #15	Fine Science Tools	#10015-00	Blades for #7 Scalpel Handles, #15
Carbon Steel Burrs	Fine Science Tools	#19007-05	shaft diameter: 2.3 mm, length: 44 mm, package of 10 burrs
Carl Zeiss Surgical GmbH	Carl Zeiss	#6627100863	Surgical microscope
Dumont #3c	Fine Science Tools	#11231-20	Standard tip 0.17 x 0.10 mm, 11 cm
Dumont #5SF	Fine Science Tools	#11252-00
Dumont #7B	Fine Science Tools	#11270-20	Serrated 0.17 x 0.10 mm, 11 cm
Extra Fine Bonn: straight	Fine Science Tools	#14084-08	Iris scissors, best suited for microdissection under high magnification
Fine Iris Scissors: straight	Fine Science Tools	#14094-11	Made from martensitic stainless steel, combined with molybdenum and vanadium
Finger Loop Ear Punch	Fine Science Tools	#24212-01	1 mm. Provides stability and control for researchers using the numbering system
Hartman	Fine Science Tools	#13002-10	Tip width: 1 cm, serrated, 10 cm
Short Scalpel Handle #7 Solid	Fine Science Tools	#10003-12	#7 short, 12 cm
Small Vessel Cauterizer	Fine Science Tools	#18000-03	Replacement tip, straight knife, keeps bleeding to a minimum and therefore provides a surgical field clear of clamps and hemostats
Strong 207S	SAESHIN	207S	Powerful torque at low speed, available with speed or on/off foot controller
Suction Tubes	JEUNGDO B&P CO., LTD.	H-1927-8	Frazier, 18 cm
VICRYL	ETHICON	W9570T	Synthetic absorbable sterile surgical suture
Weitlaner-Locktite	Fine Science Tools	#17012-13	Maximum spread: 4.5 cm, 2 x 3 blunt teeth, 11 cm
Zoletil	Virbac, France		Tiletamine-zolazepam
Rompun	Bayer		Xylazine
Rimadyl	Pfizer		Carprofen
Septra	Pfizer		Trimethoprim-sulfonamide